嵌入式系统架构 硬件与软件 2013
嵌入式系统的硬件设计与软件开发
嵌入式系统的硬件设计与软件开发嵌入式系统是一种在硬件上实现了特定功能的电子系统，常用于工业自动化、智能家居、医疗设备等领域。
嵌入式系统具有高可靠性、低耗电、高性能的特点，是现代智能化生产和生活的重要组成部分。
硬件设计是嵌入式系统开发的核心部分。
在硬件设计中，需要根据系统需求选择芯片、元器件和连接方式，并设计出电路原理图和PCB板图。
硬件设计的目的是最大化地满足系统的性能需求、信噪比要求、电磁兼容性及成本控制。
在硬件设计中，需要注意以下几点：（1）芯片的选择嵌入式系统中，常用的芯片有ARM、MIPS、AVR、PIC等。
选择芯片时，需要考虑系统的性能要求、接口和资源控制。
一般来说，SOC（System On Chip）是比较好的选择，因为它集成了CPU、存储、外设和接口等多种功能。
（2）元器件的选择嵌入式系统中，元器件的选择要考虑到系统的操作条件、电磁兼容性和成本控制等因素。
常见的元器件有集成电路、传感器、运放等。
在选择元器件时，需要平衡性能和成本，并根据需求进行优化。
（3）电路原理图的设计电路原理图是硬件设计的基础。
在设计电路原理图时，需要考虑系统的功能、连接方式、电源和接口等因素。
同时，还需要遵守规范和原则，如电急停、电磁兼容性、安全要求等。
（4）PCB板图的设计PCB板图是硬件设计的关键。
在设计PCB板图时，需要考虑布线、分层、规范和成本控制等因素。
同时，还需要对PCB板图进行电磁兼容性分析，使系统在工作时具有稳定和准确的性能。
软件开发是嵌入式系统开发的另一重要部分。
在软件开发中，需要编写驱动程序、操作系统、应用程序等，以实现系统的各种功能。
软件开发的目的是保证系统的稳定性、性能优化和运行效率。
在软件开发中，需要注意以下几点：（1）驱动程序的编写驱动程序是控制外设的核心组件。
在编写驱动程序时，需要对外设进行详细的了解，并遵守外设的控制规则和驱动方式。
（2）操作系统的移植操作系统是嵌入式系统的核心组件。
嵌入式系统的硬件与软件设计
嵌入式系统的硬件与软件设计嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计为执行特定任务或功能。
它通常包含硬件和软件两个方面的设计。
在本文中，我将回答关于嵌入式系统硬件与软件设计的问题，并尽量用易于理解的术语解释。
1. 嵌入式系统的硬件设计是指如何设计系统的物理组成部分，包括处理器、存储器、输入输出接口等。
硬件设计需要考虑系统的性能、功耗、成本等因素。
常见的硬件设计技术包括电路设计、电子元件选择、布线等。
例如，为了提高系统的性能，可以选择更高频率的处理器或增加更大容量的存储器。
2. 嵌入式系统的软件设计是指如何编写嵌入式系统的程序代码，使系统能够执行特定的任务或功能。
软件设计需要考虑系统的实时性、可靠性、可维护性等。
常见的软件设计技术包括语言选择、算法设计、任务调度等。
例如，为了满足实时性要求，可以采用实时操作系统或编写特定的实时调度算法。
3. 嵌入式系统的硬件与软件之间需要进行紧密的协作。
硬件设计决定了软件的执行环境，而软件设计则需要充分利用硬件的功能。
硬件与软件之间的接口设计是关键，它决定了两者之间如何进行通信和交互。
常见的接口设计技术包括总线设计、中断处理、设备驱动程序等。
例如，通过总线设计可以实现处理器和存储器之间的数据传输。
4. 嵌入式系统的硬件与软件设计需要考虑系统的可扩展性和可重用性。
可扩展性是指系统能够方便地进行功能扩展或性能提升。
可重用性是指系统的硬件与软件组件能够在不同的嵌入式系统中被重复利用。
为了实现可扩展性和可重用性，可以采用模块化设计和标准接口设计。
例如，可以将系统划分为多个模块，每个模块负责一个特定的功能，这样可以方便地进行功能扩展或性能提升。
总结起来，嵌入式系统的硬件与软件设计是相互关联的，需要考虑多个因素，包括性能、功耗、实时性、可靠性等。
硬件设计决定了软件的执行环境，而软件设计则需要充分利用硬件的功能。
硬件与软件之间的接口设计是关键，它决定了两者之间如何进行通信和交互。
《嵌入式系统：硬件、软件及软硬件协同》笔记
《嵌入式系统：硬件、软件及软硬件协同》阅读札记目录一、嵌入式系统概述 (3)1.1 嵌入式系统的定义 (3)1.2 嵌入式系统的历史和发展 (4)1.3 嵌入式系统的应用领域 (6)二、嵌入式系统的硬件 (7)2.1 嵌入式系统的硬件组成 (9)2.1.1 微处理器 (10)2.1.2 微控制器 (11)2.1.3 数字信号处理器 (13)2.1.4 硬件组件 (14)2.2 嵌入式系统的硬件设计 (16)2.2.1 硬件平台的选择 (18)2.2.2 硬件电路设计 (19)2.2.3 硬件调试与测试 (20)三、嵌入式系统的软件 (21)3.1 嵌入式系统的软件组成 (23)3.1.1 操作系统 (24)3.1.2 驱动程序 (26)3.1.3 应用软件 (28)3.2 嵌入式系统的软件开发 (29)3.2.1 软件开发流程 (30)3.2.2 软件开发工具 (31)3.2.3 软件调试与测试 (33)四、软硬件协同 (34)4.1 软硬件的协同工作原理 (36)4.2 软硬件协同的设计方法 (37)4.3 软硬件协同的优化策略 (38)五、嵌入式系统的开发与实践 (40)5.1 嵌入式系统的开发流程 (41)5.2 嵌入式系统的开发工具 (43)5.3 嵌入式系统的实践案例 (44)六、嵌入式系统的挑战与未来 (45)6.1 嵌入式系统面临的挑战 (47)6.2 嵌入式系统的未来发展趋势 (48)6.3 嵌入式系统的技术创新 (49)七、总结与展望 (51)7.1 本书小结 (52)7.2 对嵌入式系统未来的展望 (53)一、嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常被设计用于特定的应用环境和任务。
与通用计算机相比，嵌入式系统具有更低的功耗、更小的尺寸和更高的性能要求。
嵌入式系统的硬件和软件都必须经过严格的优化，以确保它们能够在有限的资源下实现特定的功能。
嵌入式系统可以分为许多不同的类型，包括微控制器、单板计算机、数字信号处理器(DSP)等。
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到了各种设备中，如家用电器、汽车、医疗设备等。
嵌入式系统既包括硬件部分也包括软件部分，是一门综合性的学科。
本文将介绍嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式硬件和软件开发。
一、嵌入式硬件嵌入式硬件是嵌入式系统中的物理部分，它包括处理器、内存、输入输出设备、外围接口等。
下面将逐一介绍这些硬件组成部分。
1. 处理器：嵌入式系统中的处理器通常是一款低功耗、高性能的芯片，如ARM架构的处理器等。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制其他硬件设备的工作。
2. 内存：嵌入式系统的内存通常包括RAM和ROM两种。
RAM是用来存储程序和数据的临时存储器，而ROM则是用来存储固化的程序和数据的只读存储器。
3. 输入输出设备：嵌入式系统的输入输出设备可以是触摸屏、键盘、麦克风、摄像头等。
这些设备可以让用户与嵌入式系统进行交互，并获取用户输入的信息。
4. 外围接口：嵌入式系统通过外围接口与外部设备进行通信，如串口、SPI接口、I2C接口等。
外围接口可以连接传感器、执行器等外部设备，实现各种功能。
二、嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指在嵌入式硬件上运行的程序的开发过程。
嵌入式软件通常是实时系统，要求对响应时间有很高的要求。
下面将介绍嵌入式软件开发的基本流程以及常用的开发工具。
1. 基本流程：嵌入式软件开发的基本流程包括需求分析、系统设计、编码、调试和测试等步骤。
需求分析是确定系统功能和性能要求的过程，系统设计是根据需求设计软件架构和模块划分，编码是将设计的模块实现成具体的代码，调试和测试是验证软件的正确性和性能是否满足要求。
2. 开发工具：常用的嵌入式软件开发工具有编译器、调试器和仿真器等。
编译器用来编译源代码生成可执行文件，调试器用来调试程序的运行过程，仿真器可以模拟出硬件环境，方便软件的开发和测试。
三、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用领域。
嵌入式系统硬件体系结构设计
一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括：1。
硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口(A/D 、D/A、I/O 等）.在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块.其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中.2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer ，HAL ）或板级支持包(Board Support Package ，BSP ），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。
该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
软件层功能层3。
系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS)、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
4. 功能层功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。
硬件的设计本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，实现RJ45接口和RS232接口的数据传输。
内容包括硬件环境的初始化，数据的收发控制，封包解包设计，操作系统的移植等。
硬件框图硬件框图是简单的将每个功能模块列出，也是一个基本的模块组合，可以简洁的每个模块的功能体现出来。
嵌入式系统开发中的硬件与软件协同方法
嵌入式系统开发中的硬件与软件协同方法嵌入式系统是指在特定的硬件平台上，运行特定的应用软件，实现特定功能的系统。
随着科技的不断发展，嵌入式系统在各行各业都得到了广泛应用，包括智能手机、汽车、家电等等。
在嵌入式系统的开发过程中，硬件与软件之间的协同配合是相当重要的。
本文将介绍嵌入式系统开发中常用的硬件与软件协同方法。
硬件与软件协同开发的目标是确保硬件和软件在嵌入式系统中的功能和性能完美契合，同时提高开发效率和降低成本。
具体来说，硬件与软件的协同开发主要有以下几种方法：1. 硬件描述语言（HDL）和软件模拟器的使用硬件描述语言（HDL）是一种用于描述嵌入式硬件设计的专用语言，例如VHDL和Verilog。
通过使用HDL，开发人员可以对嵌入式系统的硬件进行建模和仿真。
软件模拟器可以执行HDL描述的硬件模型，并提供仿真结果。
使用HDL和软件模拟器可以在硬件设计的早期阶段进行系统功能和性能验证，减少硬件开发中的错误和调试时间，提高开发效率。
2. 硬件和软件的并行开发硬件和软件的并行开发是一种常见的协同开发方法。
在该方法中，硬件设计团队和软件开发团队同时进行设计和开发工作。
硬件设计团队负责设计和验证硬件电路，软件开发团队负责编写和测试软件代码。
并行开发可以缩短产品的开发周期，提高整体系统的性能和可靠性。
3. 硬件和软件的联合仿真硬件和软件的联合仿真是一种将硬件和软件集成到同一个仿真环境中进行验证的方法。
在联合仿真中，硬件电路和软件代码被一起加载到仿真工具中，进行系统级的验证和调试。
通过联合仿真，可以更好地检测到硬件和软件之间的接口问题，减少设计错误的风险，并提高系统的稳定性。
4. 硬件和软件的快速原型开发快速原型开发是一种将硬件和软件快速集成为原型系统的方法。
在此方法中，硬件和软件分别进行原型开发，并尽早集成在一起进行测试和验证。
快速原型开发有助于发现和解决系统集成过程中的问题，并加速产品的上市时间。
5. 硬件和软件的迭代开发硬件和软件的迭代开发是指通过多次迭代改进系统的开发过程。
嵌入式系统组成结构简介
嵌入式系统中的输入形式一般包括触摸屏、语音输入、按键和虚拟键盘等
输出设备则主要有LCD 显示和语音输出
外围接口主要有GPIO、串口、I2C总线、USB总线和IEEE 1394总线等等
怀特电子高可靠性存储器系列 IDT公司FIFO及双口RAM Cypress公司高速SRAM系列 现代电子公司SDRAM系列 Intel公司 大容量Flash系列
嵌入式系统硬件
第二讲 嵌入式系统的组成结构
嵌入式系统的组成结构
嵌入式系统的硬件组成
嵌入式系统硬件涉及的几个关键概念
嵌入式操作系统
嵌入式操作系统涉及的几个关键概念
特征：MMU, Cache 最快频率、最高性能、合理功耗
特征：MPU, Cache 实时响应、合理性能、较低功耗
特征：no sub-memory system 一般性能、最低成本、极低功耗
嵌入式外围设备：在嵌入式系统硬件构成中，除核心控制部件(嵌入式微处理器/DSP为核心的微控制器、SoC)以外的各种存储器、输入/输出接口、作为人机接口的显示器/键盘、串行通信接口等。
嵌入式软件系统的分类
嵌入式软件
系统软件
支撑软件
应用软件
控制、管理计算机系统的资源
嵌入式操作系统 嵌入式中间件(CORBA、 Java) 等等
辅助软件开发的工具
系统分析设计工具 仿真开发工具 交叉开发工具 测试工具 配置管理工具 维护工具等
面向应用领域
手机软件 路由器软件 交换机软件 飞控软件等
指令寄存器
控制器
嵌入式系统开发实践：硬件与软件的结合
嵌入式系统开发实践：硬件与软件的结合嵌入式系统是指在特定领域应用中，集成了硬件和软件的一种计算机系统。
它通常被嵌入到设备或系统中，用于控制、监测或执行特定的功能。
与一般计算机系统不同，嵌入式系统更注重对硬件和软件的紧密结合和优化，以满足特定的需求。
在嵌入式系统开发过程中，硬件和软件是不可分割的两个部分，它们相互依赖、相互协作，完成特定系统的功能。
硬件部分通常由微处理器、存储器、外设等组成，而软件部分则包括嵌入式操作系统、驱动程序、应用程序等。
嵌入式系统开发需要考虑以下几个关键因素：1.硬件设计与选型：选择合适的硬件平台是嵌入式系统开发的首要任务。
根据应用需求选择适合的微处理器、存储器和外设，并设计合理的硬件电路，以实现系统所需要的功能。
2.嵌入式操作系统选择：嵌入式系统通常需要运行在实时环境下，因此选择合适的嵌入式操作系统非常重要。
嵌入式操作系统可以提供任务调度、设备驱动、通信等功能，帮助开发人员有效管理系统资源。
3.驱动程序开发：驱动程序是连接硬件和软件的关键接口。
开发人员需要根据硬件特性编写相应的驱动程序，以实现硬件和软件的无缝集成。
4.应用程序开发：应用程序是实现嵌入式系统功能的核心部分。
开发人员需要根据需求设计和实现相应的应用程序，并进行测试和调试，确保系统能够正确、稳定地运行。
嵌入式系统开发的实践中，硬件和软件的结合发挥着重要作用。
首先，硬件设计的优化可以提高系统的性能和可靠性，减小系统的功耗和尺寸。
其次，软件的优化可以提高系统的运行效率和响应速度，减少系统资源的占用。
在实际的开发过程中，硬件和软件开发人员需要密切合作，进行硬件和软件的调试和测试。
硬件开发人员需要提供准确的硬件规格和接口定义，供软件开发人员进行软件编程和验证。
而软件开发人员则需要及时反馈软件问题和需求变更给硬件开发人员，以确保整个系统能够完美地运行。
此外，嵌入式系统的开发还需要考虑硬件和软件的可维护性和可扩展性。
随着应用需求的变化和技术的发展，系统可能需要进行更新和升级。
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ZSP540内核超标量体系结构
ADSP－TS201S超标量体系
多指令操作 • 典型结构 -数据并行性——SIMD -操作并行性——VLIW -VLIW与SIMD的结合——多媒体数据处理
VLIW体系结构 • 特点 -采用水平编码技术 -指令中每个操作域可以并发进行 • 优点 -指令操作域定长，译码简单 -适合流水操作，减少CPI -编译器开发程序潜在的指令级操作并行性
Symphony： 56311、56374、 56721、56725等
Agere DSP(LSI)
T2xxx
SP2704
DSP16K DSP16h
X86系列
主要由AMD，Intel，NS，ST等公司提 供，如：Am186/88、Elan520、嵌入式 K6，386EX、STPC等。
主要应用在工业控制、通信等领域。 国内由于对X86体系比较熟悉，得到广泛 应用，特别是嵌入式PC的应用非常广泛。
• • • • 嵌入式处理器 外围设备 嵌入式操作系统(可选) 嵌入式应用软件
稍细划分：
• • • • • • 嵌入式处理器 外围设备 驱动程序 嵌入式操作系统 应用接口 嵌入式应用软件
执 执 行 行 机 构 机 构
驱动器1 驱动器2 被控对象 .... 驱动器n 应用层
传感器1 传感器2 .... 传感器n 用 户 应 用 程 序 (文 件 系 统 、 图形用户应用程序接口)
CISC的缺点 • 指令集虽大，但指令使用频度不均衡； 20%/80%定律：20%的指令的使用时 间占80%的运行时间；常用指令数仅 占指令集总数的10-20%。 • 微程序控制器制约了速度提高，因为 存放微码的存储器速度比CPU慢5-10 倍；CPI很大； • CISC不利于先进指令级并行技术的采 用
VLIW体系结构代表 • • • • • Philip的Trimedia Equator的MAP-CA Chromatic的Mpact TI的TMS320C66xx Intel和HP的IA－64
TMS320C66xx结构框图
后RISC和可重构处理器 • 特征 -系统架构可配置 -DSP的灵活性和硬连线的专用性相结合 • 例子 -Tensilica的Xtensa LX可配置处理器 -Altera的Nios
中端FPGA： Arria10、Arria V Arria GX、Arria II
低成本FPGA： Cyclone 、Cyclone V Cyclone IV、 Cyclone III Cyclone II
Xilinx
Actel
• IGL002 -低功耗、稳定性、安全性 -最多数目的收发器、GPIO、PCI • IGLOO -功耗最低的FPGA系列 -Flash*Freeze技术 • ProASIC3 -低功耗 -可以提供可驱动ARM的内核
制作工艺 主频 晶体管个 数 位数
1 - 0.8 m < 33 MHz > 500K 8/16bit
体系结构的发展 • • • • CISC RISC 第二代RISC 后RISC和可重构处理器时代
CISC处理器的特点 • 指令格式不固定，指令可长可短， 操作数可多可少； • 寻址方式复杂多样，操作数可来 自寄存器，也可来自存储器； • 采用微程序控制，执行每条指令 均需完成一个微指令序列； • CPI > ５，指令越复杂，CPI越 大。
嵌入式处理器的分类 • 处理器的种类
– GPP – FPGA – SoC – ASIC
GPP——主流嵌入式处理器 • • • • • ARM MIPS DSP X86 其他
ARM处理器 • ARM特点 -引入Thumb指令、 Jazelle技术、 DSP指令、嵌入式ICE-RT逻辑 • ARM系列 -ARM7、ARM9、ARM10、SecurCore、 ARM11、Cortex-A、Cortex-M、Cortex-R • ARM指令集 -V1——V11
第3阶段：测试阶段
审查和测试系统
第4阶段：维护阶段
交互及维护系统
嵌入式系统设计与开发生命周期模型
第二部分：嵌入式硬件 • • • • 嵌入式处理器 嵌入式系统总线 嵌入式系统存储器 嵌入式系统I/O
嵌入式处理器的发展 • 体系结构的发展 • VLSI工艺的改进（摩尔定律）
20世纪80年代 中后期 20世纪90年代 初期 0.8 - 0.5 m <100 MHz >2M 8/16/32bit 20世纪90年代 中后期 0.5 – 0.35 m <200 MHz >5M 8/16/32bit 21世纪 初期 0.25 - 0.02 m < 2GHz >22M 8/16/32/64bi t
TI DSP
多核 浮点 定点 ‘C1x
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ADI DSP
多核 低价 定点 218x
Freescale DSP
StarCore：
多核：MSC8122、MSC8156、MSC8256等 单核：MSC8151、MSX8251等 高性价比：MSC7116、MSC8113等
DSC： MFC56F84XX、MFC56F83XX DSP56F82XX等
超标量处理器性能 • CPI性能 -指令级并行性 -体系结构字长宽度 -指令窗口大小 -并行性开发策略 • 时钟频率 -关键路径时延
超标量体系结构代表 • • • • • Intel的Pentium处理器 IBM和Motorola的PowerPC 604 Sun的SPARC64 X LSI的ZSP200，ZSP400，ZSP600 ADI的TigerSHARC
Cortex-A15结构
MIPS处理器 • 无内部互锁流水级的微处理器 (Microprocessor without interlocked piped stages) • 设计理念：强调软硬件协同提高性能， 同时简化硬件设计 • 机制：尽量利用软件办法避免流水线 中的数据相关问题 • 基于流水线工作
RISC处理器典型 • • • • • • SUN公司的SPARC MIPS公司的SGI:MIPS HP公司的PA-RISC IBM，Motorola公司的PowerPC DEC、Compac公司的Alpha ARM系列处理器
CISC和RISC的简单对比 CISC
指令数
指令复杂度 指令长度 指令执行周期 指令格式
嵌入式系统的特征
专用性：只执行特定功能 软硬件一体化：以微控制器、外围器件为中心，系统构 成可大可小 高可靠：在恶劣的环境或突然断电情况下，系统仍能正 常工作 实时性：实时处理能力及实时反映能力 软件固化：软件代码一般都固化在只读存储器或闪存中
嵌入式系统结构与模型 粗略划分：
FPGA-现场可编程门阵列 基本特点：
• 采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要 投片生产，就能得到合用的芯片。 • FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 • FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。 • FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风 险最小的器件之一。 • FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、 TTL电平兼容。
MIPS系列
• MIPS系列处理器核 • MIPS32 4K/24k/34k/74k/1004k/1074k， MIPS64 5k/20k • MIPS指令系列 • 通用处理器指令体系MIPS I、MIPS II、 MIPS III、MIPS IV到MIPS V • 嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到 MIPS64
Soc
基本概念：
SOC
嵌入式系统架构
提纲
嵌入式系统导论 嵌入式硬件 嵌入式软件
嵌入式系统设计
第一章：嵌入式系统导论
• • • • 什么是嵌入式系统 嵌入式系统的特征 嵌入式系统结构与模型 嵌入式系统设计
什么是嵌入式系统
根据电气工程师协会(IEEE)的一个定义： 嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等的大 规模系统的设备。 国内普遍的定义： 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并 且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成 本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
螺旋模型
存在一个按步骤开发系统的工作程序，并且贯穿各个步骤获取反馈并 加入到工作程序之中
产品 概念
初步需求分析 创建体系 结构设计 开发体系结构 工作版本 加入反馈 交付体系结构 工作版本 审查并获得 反馈 加入 反馈
第1阶段：创建体系结构
交付体系结构 最终版本 开发（实现） 系统
第2阶段:实现体系阶段
FPGA厂家 • • • • • • Altera，开发平台是Quartus II Xilinx 开发平台是ISE Actel ，开发平台是Libero Lattice Atmel 其他
Altera
高端FPGA： Startix10、Startix V Startix IV、Startix III Startix II
输入输出 接口电路
人 机 交 互 接 口 ： LCD/触 摸 屏 、 键 盘 、 鼠 标
嵌入式系统结构与模型
嵌入式设计
宇宙大爆炸模型
在开发一个系统之前或者在开发过程中，基本上没有安排好规划或 工作程序
编码与改错模型
定义了产品需求，但在开始开发之前没有安排好正式的工作程序
瀑布模型
存在一个按步骤开发系统的工作程序，其中一个步骤的结果流入下一 个步骤
RISC
只取最常用指令
低 短、固定 1CPI 简单
多
高 变化 变化 复杂
寻址方式
主存访问指令 寄存器数量 译码方式
多
多 一般 微程序控制
少 load/store
大量 硬件电路
第二代RISC——并行性的提高
• 时间并行性 -超流水线结构 • 空间并行性 -多指令发射 -多指令操作